CN107676201A - 一种用于升压内燃发动机的紧凑的引射器系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及用于升压内燃发动机的紧凑的引射器系统。车辆的燃料箱中的蒸汽被收集在碳滤罐中。引射器或吸气器被用于吹扫在增压发动机中的碳滤罐，其中在进气中存在正压力。紧凑的引射器包括实质上平面的凸缘和联接到所述凸缘的文氏管，其中文氏管的中心轴线实质上平行于凸缘。通过将引射器安装在进气部件上、使文氏管在进气部件的内侧上并且使文氏管平行于凸缘产生非常紧凑的包装并且使引射器免受其他发动机部件的损害。

Description

一种用于升压内燃发动机的紧凑的引射器系统

技术领域

本公开涉及用于内燃发动机的蒸汽吹扫系统，具体地涉及用于在升压操作期间辅助吹扫的引射器(ejector)。

背景技术

车辆装备有蒸发排放控制系统，该蒸发排放控制系统捕集来自车辆的燃料箱的燃料蒸汽并将它们存储在其中布置有炭微粒或其他合适的介质的滤罐中。燃料蒸汽被吸附在炭微粒上。为了避免使滤罐过载而使得炭微粒不再具有吸附燃料蒸汽的进一步能力，定期地吹扫滤罐。

在自然吸气式内燃发动机中，进气歧管中的压力是减弱的。该真空被用于将新鲜空气抽吸通过滤罐。负载有蒸汽的空气然后被引导入发动机且被燃烧。提供吹扫阀或端口，在期望吹扫时，该吹扫阀或端口将滤罐与发动机的进气流体地联接。

在升压(即涡轮增压的、机械增压的或通过任何合适的设备被升压的)发动机中，发动机的进气的压力通常高于大气的压力，从而减少用于吹扫的可用时间。为了获得用以驱动吹扫流的真空，带有喉状部(减小直径的部段)的管引起较高的流动速率，该较高的流动速率引起真空。喉状部被包括在其中的部件被称为引射器或吸气器。

图1为现有技术配置的一个示例。发动机10具有包括歧管12和节气门体14的空气进气系统。节气门体14具有空气通道16和节流阀18以控制流入歧管12中的空气的量。节气门体14具有流体地连接到涡轮增压器组件24的出口22的进口20。

涡轮增压器组件24包括压缩机26和涡轮28。压缩机26和涡轮28两者都安装在公共轴30上。排气被引导通过气道32至涡轮28并且通过出口管34被排出。

压缩机26接收来自进口气道36的空气。空气通过压缩机26被加压且被排入出口22且然后进入节气门体14或增压空气冷却器，进入歧管12且然后进入发动机10。

现代发动机装备有包括燃料蒸汽存储滤罐38的蒸汽排放控制系统。蒸汽存储滤罐38具有一定量的活性炭微粒40或其他合适的吸附材料。活性炭吸附燃料蒸汽并存储它们。炭微粒40被固定在下隔板42和上隔板44之间。燃料蒸汽和空气被导引至滤罐38的内部。

炭40具有有限的燃料蒸汽存储能力。因此，通过将来自大气的空气抽吸到滤罐中且通过活性炭床来定期地净化滤罐以从炭移除燃料蒸汽。大气空气在吸附过程中流经拾取燃料蒸汽的分子。负载有燃料的空气被抽吸到发动机10的燃烧室中并且被燃烧。提供空气进口46以允许将空气吹扫到发动机滤罐38。空气从进口46向下穿过气道48至隔板42下方且在滤罐38底部上方的空间50。

滤罐38具有出气口52以允许吹扫空气和燃料蒸汽从滤罐38被排出。通常，吹扫空气和燃料蒸汽通过管道54从炭被解吸到管道56或管道58中任一个；可替代地，管道能够被联接至进气歧管。当发动机10空转时，节流阀18呈现一位置18’，并且节流阀18下游的节气门体14的内部处于真空。在该阶段期间，吹扫空气从管道56通过孔口60被抽吸。过量的吹扫会干扰发动机性能。燃料蒸汽管理阀62基于发动机工况控制空气-燃料蒸汽吹扫进入进气歧管12。

当发动机10在部分节流的情况下操作时，即其中节流阀18在怠速位置和节气门全开(如在图1的元件18所示的位置)之间。节气门体14在节流阀18上游的部分暴露于歧管真空压力。该真空引导空气流动通过管道58、止回阀64、孔口66和端口68进入节气门体14。吹扫流受节流阀18对端口68的相对位置的影响且受孔口的尺寸的影响。孔口66限制进入发动机10的吹扫空气流，以适合良好操作。

当发动机10在升压条件下操作时，压缩机26在涡轮增压器24的出口处产生比进口处36更大的压力。在这些条件下，压缩机26在节气门体14中且在歧管12中产生正压力。止回阀62、64防止来自节气门体14的空气流。出口22处的正压力致使空气流过管道70到引射器74的进口端部分72。引射器74包括限定进口端部分72、出口端部分66和在进口端部分与出口端部分之间的减小尺寸的通道78(喉状部)的壳体。空气从进口72穿过喉状部78到达出口76，且然后通过管道80到达压缩机26的进口36。如本领域技术人员所熟知的，空气通过喉状部78的流动降低了压力。

引射器74还包括通入通道78的吹扫空气通道82。管道54连接到引射器74的吹扫空气通道。止回阀84允许空气和蒸汽从管道54流入通道82且然后流入通道78。最终，吹扫空气和蒸汽穿过管道70进入节气门体14且然后进入发动机10。在发动机10的非升压操作期间，止回阀84防止空气流从引射器74返回到滤罐38。

以上所述的排放控制有效地操作以将吹扫的蒸汽导引到发动机10并通过催化转化器(未示出)进行处理。然而，在一些条件细下，不期望吹扫滤罐38。例如，当催化转化器太冷而不能有效地处理排气时，做出防止滤罐吹扫的规定。控制阀86被设置在自滤罐38的出气口52的下游。阀86具有由阀座90形成的出口端口88。可移动的带阀构件(诸如，隔膜92)通常通过弹簧94抵靠阀座90被定位，使得空气不能流过阀86。这是如上所述当不期望吹扫时的阀的状况。

当期望通过阀86的空气流时，真空压力被引入到隔膜92上方的阀86，这将疏通端口88。真空通过管道96被引导至阀86，管道96连接到电磁控制的开-闭阀98的端口。阀108的另一端口连接到管道100。进而，管道100连接到管道104。电磁阀108连接到管道100。进而，管道100连接到止回阀102，止回阀102连接到管道104。当打开时，真空被传送到隔膜92上方的空间，从而允许吹扫。当关闭时，没有真空被导引至隔膜92上方的空间，从而允许吹扫。当关闭时，没有真空被导引到隔膜上方的空间，且端口88被阻塞，从而防止滤罐38的吹扫。通过发动机电子控制单元(ECU)110命令电磁阀108通电。

提供图1所示出的元件部分仅仅作为本公开的背景技术且不意在以任何方式限制本公开。熟知的是，图1中所示的部件能够以替代的方式进行联接。

图1的引射器74遭受多个缺陷。其为必须被单独地封装、免受损害且被支撑的单独零件。熟知的是，将引射器安装在发动机进气部件上，诸如如图4中所示。首先参考图2，引射器120被示出为具有凸缘122，管124和126通过凸缘122延伸。在图3中示出了引射器120的横截面。设置在管124中的为具有减小的横截面的嵌件(insert)130。嵌件130具有带有小的横截面的喉状部132。气体移动通过喉状部132的速度远大于在管124的进口处的流动的速度。嵌件130的下游为笔直的部段136。优选地是使该部段为发散管。现有技术制造方法导致管136为笔直的。管134经由三叉(tee)管134在喉状部132的位置处联接到管124从而引起流通过管126。在引射器120的制作中，管134的内径通过紧邻塞子128的孔口来形成。在制作之后，三叉管134经由塞子128进行密封。引射器120在图4中被示出为安装到空气箱150。

图4中所示的引射器系统存在一些缺陷。参考图4，引射器延伸到空气箱150中的深度由图3中的数字140示出，且引射器120在空气箱150内的宽度由图3中的数字142示出。这存在显著地侵占了空气箱150的内部。空气箱具有取决于发动机、车辆和其他封装考量(诸如，其他配件)的独特的设计。虽然期望车辆制造商使得具有三个或四个标准空气箱，但是，事实上，在各种不同车辆之间很少有交叉点。可能的是，很多独特的引射器被要求与多种空气箱相匹配。显著的侵占也能够对穿过气道的空气造成较高的流动限制。图2至图4的引射器具有三个元件：引射器120的主体、帽144和嵌件130。嵌件130有时被单独地模制，以避免其中薄销被用于形成开口的模制过程。嵌件130下游的管136是笔直的，因为销被拉出以形成管136。这不是优选的形状，而是基于制造过程所能简单得到的。现有技术的缺点包括：需要模制塞子和用于嵌件的单独的件；获得欠佳的流动特性的引射器(由于在喉状部下游具有笔直的部段)；以及所得的引射器比所期望的要笨重。

期望一种这样的引射器：其紧凑且易于制造，同时维持紧密度公差，尤其是在喉状部区域中。

发明内容

为了克服现有技术中的至少一个问题，公开了一种用于升压发动机的滤罐吹扫系统的引射器，其具有：凸缘；联接至凸缘的文氏管；以及延伸通过凸缘的第一管和第二管。第一管流体地联接到文氏管的一端。第二管流体地联接到文氏管的喉状部的下游端。引射器包括联接在一起的第一件和第二件。第一件包括第一管和第二管、凸缘和文氏管的上半部。第二件包括文氏管的下半部。

凸缘实质上为平面的且文氏管的中心线实质上平行于凸缘。

第二管实质上垂直凸缘，且第一管的中心线和第二管的中心线形成锐角。或者在其他实施例中，第一管的中心线和第二管的中心线实质上平行；以及，第一管的中心线实质上垂直于凸缘。

第一件和第二件通过声波焊接、振动焊接、感应焊接、激光焊接、超声波焊接、热板和红外线焊接或热焊接被联接。在其他实施例中，第一件和第二件通过布置在第一件和第二件周围的多个卡扣连接件进行联接。第一件和第二件之间的密封通过以下方式中的一种提供：提供在第一件和第二件的接口表面上的粘合材料和在接口表面的至少一个中的凹槽，其中O型环设置在凹槽中。在一些实施例中，密封是非必需的。

文氏管包括第一管所流体地联接到的会聚部段、喉状部和发散部段。在一些实施例中，喉状部发散。

在一些实施例中，发散部段的中心线相对于凸缘稍微向下成角度。在一些实施例中，发散部段在喉状部处具有圆形横截面且在出口处具有扁平的圆的横截面，其中所述圆的为扁平的部分接近凸缘。

还公开了一种具有引射器的引射器系统，所述引射器包括文氏管，所述文氏管具有会聚部段、喉状部以及发散部段；流体地联接到会聚部段的第一管；以及流体地联接到喉状部的第二管。文氏管具有焊接在一起的第一件和第二件。

引射器的第一件和第二件之间的接口与文氏管的直径实质上是一致的。

引射器的第一件包括第一管和第二管以及第一管和第二管所穿过的凸缘。

引射器系统还具有进气系统部件，其限定开口且在开口的外围处具有平坦的表面。凸缘的外围也具有平坦的表面。凸缘的平坦表面被焊接到或以其他方式附接到或被集成到与进气系统部件相关联的开口的平坦的表面。

进气系统部件是空气滤清器箱或空气气道。

邻近与进气系统部件相关联的开口的表面设置飞边溢料捕集部(flashtrap)。这样的闪蒸井大大地防止流动材料进入到将干扰引射器的性能的地方。

在紧邻被焊接到进气系统部件的凸缘的表面的引射器的凸缘中设置至少一个闪蒸井。

第一管也流体地联接到空气进气口，且第二管也流体地联接到与燃料箱相关联的体积。

用于升压发动机的引射器系统包括：空气气道和联接到空气气道的引射器。引射器具有：第一件，第一件具有第一管、第二管、带有围绕外围的平坦表面的凸缘，以及文氏管的第一部分；以及第二件，其联接到第一件且包括文氏管的第二部分。第一件和第二件通过焊接、卡扣和机械紧固件被连接。

空气气道限定具有包围开口的平坦表面的开口。引射器的凸缘具有与空气气道的平坦表面交接的平坦表面。引射器的平坦表面被焊接到空气气道的平坦表面，其中引射器的文氏管位于空气气道的内部。

引射器的文氏管包括会聚部段、喉状部和发散部段。会聚部段的中心线和喉状部的中心线实质上平行于凸缘。发散部段的中心线从凸缘的平面在被认为是在流动方向上向下倾斜。

在一个实施例中，一种用于升压发动机的滤罐吹扫系统的引射器包括：凸缘；联接到凸缘的文氏管，文氏管包括会聚部段、喉状部和发散部段(可替代地被称为发散器)；在会聚部段的上游流体地联接到文氏管的第一管；直接流体地联接到喉状部下游的第二管；以及进气系统部件，其限定开口且具有在开口的外围处的表面。凸缘的外围具有连接到与进气系统部件相关联的开口的表面的表面。

在其中引射器的第一件和第二件被焊接的一些实施例中，引射器的两个件中的一个具有从引射器的外围延伸的裙部(skirt)。裙部形成对接焊接且匹配的表面形成对接焊接。裙部用作在两个件被焊接之前将两个件定位的导向器(pilot)。引射器由以下项中的一种形成：喷射模制、3D打印、铸造、真空成型、吹塑成型、旋转注塑法、树脂传递模制以及从坯件机加工。

在一些实施例中，发散部段的中心线自文氏管的会聚部段的中心线偏移。偏移能够是在竖直向上的方向或竖直向下的方向。

引射器通过以下项中的一种被连接到进气空气部件：焊接、螺钉、机械紧固件、铆钉和粘合剂。

在一些实施例中，引射器是单个件，诸如利用3D打印的。在其他实施例中，引射器的大部分以单个件制成，其中塞子在一端中。塞子能够被旋入或以任何合适的方式连接。作为非限制的示例，此类实施例适合于传统的铸造工艺或自坯件进行机加工。

在一些引射器中，管中的一个相对于凸缘是倾斜的。在一些实施例中，两个管相对于凸缘都是倾斜的，即，管的中心线与凸缘形成锐角。

为了防止在一些工况下再循环，已经发现，提供延伸到引射器的发散部段的流动路径内的下凹部是有帮助的。在一些实施例中，下凹部像延伸的泪滴并且在其他实施例中，下凹部为方形。其他形状也在本公开的范围内。

通过将文氏管放置在空气系统部件内，相比于引射器主要在外部而言，引射器系统更加免受由粗心或在碰撞中造成的潜在破损。

使文氏管实质上平行于引射器的凸缘意味着引射器延伸到空气系统部件达到其比当文氏管垂直于凸缘时(诸如，图2和图3中示出的现有技术)连接到更少的程度。

本公开的实施例的优点包括：简化的构造、改善的质量、较少的零件、较低的件成本、较低的工具投资、较少的组装步骤、较小的重量、以及更可靠和可重复的制造和组装。

在封装是严密的应用中，在其中管中的一个相对于另一个管倾斜的实施例缩短了引射器长度。如果期望进一步的缩短，在发散部段的出口附近缩短凸缘。两个缩短的实施例能够组合以提供非常紧凑的引射器。

在制作引射器的现有技术方法中，如以下将更详细地讨论的，销被用于形成喉状部。在一些应用中，用以形成文氏管的喉状部的销如此薄和长，以至于其非常易于折断从而引起制造停工时间。本文公开的引射器从根本上消除了这种对销的需要。

由于销而引起的另一个问题是模制飞边溢料，即移动进入其中原本不意在为斑点的斑点中的过量材料。对于文式管的会聚部段和发散部段，直径是相当大的且一点飞边溢料不会引起实质的堵塞。这可能干扰一点流动并引起一些流动损失。然而，喉状部区域中的飞边溢料是特别棘手的且将至少引起性能的变化且将可能出故障。此外，这可能变为污染源。这是质量问题和废品问题。

根据本文公开的引射器与现有技术的引射器相比，在升压范围内提供高于大约25％的流量的实质性能优点。在流量方面的优点的原因在于通过文氏管的引射器的两件式分割提供对文氏管的几何形状进行优化的能力。所述优点也适用于其中几何形状以优于现有技术引射器的方式进行类似控制的一件式引射器。

附图说明

图1是滤罐吹扫系统的图示，其包括根据现有技术的引射器；

图2是现有技术引射器；

图3是图2的引射器的横截面；

图4是被示出为安装在空气箱中的图2的引射器；

图5是根据本公开的实施例的引射器；

图6是图5的以横截面示出的引射器；

图7是根据本公开的实施例的以横截面示出的引射器；

图8是根据本公开的实施例的文氏管的出口部段的横截面；

图9为根据升压压力比较现有技术引射器和当前公开的引射器的流动速率的图表；

图10和图11为具有卡扣连接的引射器的一部分的横截面；

图12为图示说明能够制作引射器的现有技术过程的流程图；

图13为图示说明根据本公开的能够制作引射器的过程的流程图；

图14和图15为图示说明在图13中示出的那些的可替代过程的流程图；

图16为示出涉及将引射器安装到发动机空气部件中的过程的流程图；

图17为示出在组装之前的空气气道和引射器的图示；

图18为组装之后的空气气道和引射器的横截面；

图19为缩短的引射器的横截面视图；

图20为示出在组装之前带有图19的缩短的引射器的空气气道的图示；

图21为引射器的一件式实施例，其为发散部段、会聚部段和喉状部提供紧密公差；

图22为引射器的两件式实施例，其中会聚部段的中心线自发散部段的中心线偏移；

图23是引射器的两个件的一部分的放大横截面视图，示出了能量导向体和裙部；

图24为具有接近发散部段的出口的下凹部(divot)的引射器的等距视图；

图25和图26为图24的引射器的发散部段的两个视图；以及

图27为具有接近发散部段的出口的方形下凹部的引射器的等距视图。

具体实施方式

如本领域技术人员将理解的那样，参考附图中的任一个所图示和描述的实施例的各种特征可以与在一个或多个其他附图中图示的特征结合，以产生未明确图示或描述的替代实施例。所图示说明的特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和修改可以按需要用于特定应用或实施方式。本领域技术人员将认识到无论是否明确图示说明或描述的类似应用或实施方式。

在图5和图6示出了根据本公开的引射器150的一个实施例。引射器150具有带有表面154的凸缘152。表面154允许与进气部件中的开口的外围联接。凸缘152具有带有延伸通过其的中心线164的第一管160和带有延伸通过其的中心线166的第二管162。第一管160联接到空气进口(未示出)以引进新鲜空气。第二管165联接到碳滤罐(也未示出)以吹扫碳滤罐。文氏管170在引射器150的底部处。文氏管170的第一端172是封闭的且第二端174是敞开的。在文氏管170中混合的通过第一管160的新鲜空气和第二管162的负载燃料蒸汽的气体通过第二端174离开。引射器150由两个件组成，两个件在两个零件接口处焊接在一起从而形成焊接接头176。焊接接头176在引射器150中稍微成角度。在其他实施例中，焊接接头是平面的。第一件包括焊接接头176上方的元件，即，第一管160、第二管162、凸缘152，和文氏管170的上部。第二件包括文氏管170的下部。

焊接接头176实质上平行于凸缘152且与通过文氏管170的开口的直径一致。现在参考图6，其为图5的横截面视图，示出了文氏管的内部形状。入口部段180接收来自管160的新鲜空气。入口部段180的目的是使流在行进通过管160与入口部段180之间的90度弯曲之后矫直。会聚部段182在入口部段180的下游。流在会聚部段182中加速。流从会聚部段182被引入到喉状部184中。喉状部184包括文氏管170的最小横截面部分。在图6中示出的喉状部184的实施例稍微发散。第二管162的下游端紧邻下游喉状部184联接到的文氏管170。如本领域技术人员所熟知的，流在喉状部区域中的加速导致压力的下降，这将通过管162抽取流。喉状部184的下游为发散部段186。在图6中的实施例中，发散部段184的中心线被视为从左到右向下倾斜。这改善流动特性。在其他实施例中，文氏管的中心线是笔直的。在一些实施例中，诸如图6中所示，管162接近下游端是扩张的，诸如管162的部分165所示出的。在一些实施例中，图6中的引射器150的两个件之间的焊接是剪切焊接和在两个表面之间的接口处的对接焊接的组合。剪切焊接通过在引射器150的下部件上提供裙部168来产生，该裙部朝向上部件延伸。在替代实施例中，裙部能够被提供在引射器150的上部件上。

参考图7，示出了引射器200的替代实施例，其包括凸缘202和分别延伸通过凸缘202的第一管210和第二管212。第一管210相对于第二管212倾斜。第一管210的中心线220相对于凸缘202形成锐角230。这种配置的优点在于管210兼做文氏管的入口部段。会聚部段232与第一管210直接联接。喉状部234在会聚部段232的下游。发散部段226在喉状部234的下游。引射器200由在焊接接头226处连接的两个单独形成的件组成。可替代地，这些能够是卡扣、扭转锁定、机械紧固、或利用粘合剂联接。

图7的引射器200的一个优点是：相比于图6的引射器150的长度190，被示出为240的引射器200的长度更短。这样的配置要求在空气进气部件中较小开口来容纳它。在其中进气道具有很多曲线和弯曲的应用中，可以仅存在足以容纳引射器的笔直的短部段。因此，短的引射器在某些应用中是特别有用的。

如以下将讨论的，引射器200联接到空气进气部件。在一些实施例中，凸缘202下侧上的表面240与进气空气部件上的表面交接或匹配。如所讨论的，材料中的一些被移位至其中在模制过程、模制飞边溢料期间不期望的地方。当引射器200被焊接到空气进气部件时，焊接飞边溢料产生。为了防止焊接飞边溢料进入到将干扰引射器的功能的地方，飞边溢料捕集部242和244被设置在引射器200的任一侧上。

该设计的分析已经指明：优选的是，引射器(150、200，作为示例)的出口截面为扁平的圆。引射器的出口190在图8中示出。出口190的上部192是扁平的。出口190由在接口194处焊接在一起的两个件组成。

现有技术引射器的流动速率850和图7及图8的引射器的流动速率860已经进行比较并在图9中示出。根据本公开的引射器在所有升压压力下具有显著改善的流动速率。改善的流动速率是由于文氏管具有不同的会聚部段和发散部段，而不是现有技术中存在的笔直管。

在图10中的替代实施例中，示出了连接引射器500的一部分的横截面的上部件502和下部件504的替代方法。下部件504在下部件504的与上部件502交接的面中设置有凹槽506。O型圈508放置在凹槽506中。上部件502沿外表面设置有凹口510。凹口510没有一直延伸到与下部件502交接。唇部514向外延伸。下部件512与柔性指状部510一起模制，柔性指状部510与唇部514接合。

在图11中的另一实施例中，引射器520的一部分的横截面具有上部件522和下部件524。上部件520具有从表面向外延伸的斜楔530。下部件524具有与斜楔530接合的柔性指状部532。在图11中的实施例中，粘合剂526已经被施加到上部零件522的接口表面和/或下部零件524的接口表面。在图10和图11的讨论中，柔性指状部在下部零件上。然而，这仅仅是非限制性示例。这些示例的变型也在本公开的范围内。

本文公开的引射器的改进设计至少部分地在于一种制造此类引射器的新方法。在图12中示出了现有技术过程。在框300和302中，分别为提供给引射器造模者的树脂是合适的规格且树脂被恰当地干燥。在框304中，树脂被喷射到三个模具中以产生：引射器主体、塞子和包括文氏管的至少喉状部的孔口件。孔口零件被单独模制，因为孔口尺寸在喉状部处是小的。将孔口件集成到引射器主体中是可能的。然而，需要薄销来形成喉状部。经验法则是销的长度不应该大于销的直径的3.5倍。用于集成的喉状部的此类销将超出该安全系数达至少一个数量级。在很大程度上延伸入引射器主体达这类距离的薄销很可能导致销的故障。这引起破损、停机、增加碎料，且通常增加制造过程的成本。根据现有技术的用以制造的较稳健的方法是单独地制作孔口件。在框306中，孔口零件被插入到引射器主体中。在框308中检查引射器主体中的每一个。如果不恰当地安装，则在框310中，丢弃所述零件。如果恰当安装，则在框312中，塞子被连接到引射器主体。在诸如图2和图3中所示的现有技术引射器中，几乎整个引射器在一个件中形成。为了形成图3的管134，在一端设置开口，该开口被塞子144封锁。

在框350中，开始质量保证措施，在框350测量所有的泄漏、流动和真空抽吸，并且确定它们是否在可接受的范围内。如果在可接受的范围内，则在框352中，引射器准备好组装到发动机进气部件中。如果在框350中不合规格，则在框360中确定瑕疵是否是由模制过程或模制飞边溢料(在零件上的过量材料)所造成的。如果确定是以上问题造成的，则在框362中，调整模制过程或执行机器保养，且在重新开始之前验证校正是有效的。如果从框360得到的是否定的结果，则在框370中确定瑕疵是否是由焊接过程引起的。如果是的话，则在框372中，调整焊接工具或过程。而且，在框372中确定校正是否有效。如果在框372中得到否定的结果，则在框380中确定瑕疵是否是由过量水气造成的和/或树脂材料是否不合规格。如果干燥造成瑕疵，则调整并验证材料干燥过程。如果材料不合规格，则在框382中获得恰当的材料且将其装载到模制机器中。在具有不合规格零件的任何情况下，在框392中该零件被废弃。如果在框390中得到否定的结果，则继续该过程的附加的复查，直到确定并矫正瑕疵的起因。

在图13中示出了示出被采取用以生产所公开的引射器的过程的流程图。框300、302、350、352等对于所公开的过程和现有技术过程几乎是相同的。因此，将不在此进行单独地描述。在框320中开始，引射器的上部件和下部件被喷射模制。在框322中，两个件被连接。在一个实施例中，所述件通过声波焊接、超声波焊接、热焊接或任何合适类型的焊接被连接。在图14中示出了可替代实施例，其中在框324中，O型圈被放置在第一件或第二件的接口中的凹槽中。在框326中，第一件和第二件中的一个具有与另一个件上的特征进行接合的柔性指状部。当所述件扣合在一起时，O型圈被压入凹槽中并且密封第一件与第二件。在图15中的另一可替代实施例中，第一件和第二件之间的接口是平坦的。在框328中，接口的至少一个具有施加的粘合剂，使得在框330中当第一件和第二件被扣合在一起时，粘合剂密封第一件和第二件之间的接口。

在图16中，在框400中制造引射器，诸如通过图13至图16中的过程。在框402中，空气进气部件被制造有用于容纳引射器的开口。在一些实施例中，引射器的凸缘尽可能短，使得进气空气部件中的开口尽可能小。这在当所期望的位置在具有多个转弯即受限的笔直流道以容纳引射器的发动机气道中时是特别有用的。在具有短的凸缘的此类情况下，在框410中，引射器的出口部分向下倾斜以进入开口。在一些其他实施例中，引射器能够被直接地放入孔口中，而没有倾斜。在框412中，引射器的凸缘的接口与空气进气部件的接口对齐，空气进气部件的接口即为了对齐的目的而设置的围绕空气进气部件中的开口的升高部分。在框414中，引射器被焊接到进气空气部件上。

在图17中，引射器600被示出为在组装之前在空气气道610上方。引射器600具有凸缘602、第一管604和第二管606，以及文氏管608。空气气道610具有隆起部(protuberance)618，该隆起部适合形成凸缘602安装到其上的平坦表面616。表面616包围开口614，文氏管608被放置在开口614中。开口614足够大以允许文氏管608一直向前进入开口614中，如箭头630所示出的。引射器600通过摩擦焊或任何其他合适的过程被连接到空气气道610。在图18中示出了引射器空气气道组件的横截面。凸缘602的下侧连接到图17的开口的表面616的外围。

图17和图18中所示的气道具有足够长到容纳用于引射器610的开口614(图17中示出)的笔直部段。然而，在一些应用中，空气气道具有容纳引射器610或者甚至是如图7中所示的更短的引射器的有限能力。在图19中示出了图6的引射器150的更短的版本。引射器188和图6的引射器150几乎完全相同，除了凸缘192在位置196处联接至发散部段174以外，位置196比图6中的更接近管162。引射器188的长度在图19中被示出为具有长度198，这比图6中的具有长度190的引射器150更短。

在图20中，缩短的引射器640被示出为具有缩短的凸缘642(类似于图19中的缩短的凸缘)，其中管604和606从凸缘642延伸。空气气道650具有带有开口654(也被缩短)的隆起部658，开口654具有凸缘642所连接到的环绕表面656。相比于图17的文氏管608与凸缘602的关系，由于文氏管608突出超过凸缘642，所以文氏管608不能被直接安装到开口654中，而是必须倾斜地安装，如图20所示。在文氏管608进入开口654之后，引射器640能够变直，使得凸缘642碰到表面656。这种倾斜以及然后矫直通过箭头660图示说明。

通过喷射模制来制造引射器是熟知的。在现有技术中，此类制造技术导致制作引射器中的发散部段和会聚部段困难，因为此类部段是通过圆柱销形成的。根据以上所公开的实施例，沿文氏管分裂的两件式版本允许复杂的形状并且能够形成有会聚部段、发散部段和喉状部，该喉状部在一些实施例中稍微发散。在现有技术中，喉状部通常是笔直的。然而，在一些实施例中，已经发现的是，发散的喉状部产生接近超声速流动的改进的流动效率。在一些实施例中，发散部段具有非一致的形状且在一些实施例中为向下倾斜；此类特征易于用过本文所公开的两件式引射器来实现。虽然喷射模制出两件式的引射器比较便宜，但是存在允许期望的形状在一个件中的可替代制造技术。3D打印过程是一个替代方案。所得到的能够像图5至图7中的任一个，不同之处是引射器将是一个件。根据本公开的实施例的3D打印的引射器与图2至图4中的现有技术相比之间的差异在于，图2至图4中的引射器具有笔直的管，而3D打印的引射器能够具有会聚部段、具有受控的直径的喉状部以及发散部段。在图21中示出的又一实施例中，根据本公开的实施例的引射器经由传统的铸造方法在一个件中形成。为了移除芯件，即，在文氏管内提供开口的芯件，塞子被设置为靠近文氏管的上游端。最终，虽然非常昂贵，但是能够从坯件机加工出引射器。

在图22中，引射器710具有喉状部715，其中会聚部段在左侧(上游)，且发散部段在右侧(下游)。会聚部段的中心线712从发散部段的中心线714偏移。引射器710的左侧管716是倾斜的。右侧管718在引射器71中也是倾斜的。已经通过建模发现此类偏移提供更大的流动，尤其是当管716和718二者都如图22中所示那样倾斜时。

如以上所述的，一些实施例示出了连接引射器的两个件的卡扣件。在此类实施例中，能够使用O型圈、粘合剂或其他密封剂。可替代地，所述件中的一个的外围附近的突起物引起与引射器的另一个件干涉。

在图23中，示出了引射器的下部分900的细节。表面902具有能量导向体904，该能量导向体904在焊接过程中是有用的。能量导向体904通常突出表面约0.6mm。表面902相对于匹配的表面(未示出)形成对接焊接。裙部908具有两个功能：用作在组装期间定位匹配的表面的导向器。此外，表面908与匹配的零件的一部分形成剪切焊接。

引射器的等距视图具有发散部段1000，在发散部段1000中形成下凹部1002。图25是具有下凹部1002的发散部段1000的俯视图，且图26是侧视图。图27示出引射器1100的等距视图，其中发散部段设置有具有短壁1104的方形下凹部1106。设置下凹部1002和1006以防止再循环，再循环将减弱通过引射器的流动，这在一些工况下发生。

尽管已经关于特定实施例详细描述了最佳模型，但是本领域的从业者将意识到在所附权利要求的范围内的各种替代性设计和实施例。尽管各种实施例已经被描述为关于一个或多个期望的特性相对于其他实施例提供了优点或是优选的，但是如本领域技术人员将意识到，一个或多个特性可以受损以实现期望的系统属性，这取决于具体的应用和实施方式。这些属性包括但不限于：成本、效率、强度、持久性、生命周期成本、可售性、外观、包装、尺寸、使用可靠性、重量、可制造性、组装的简易性等。本文所描述的被表征为关于一个或多个特性相比于其他实施例或现有技术实施方式不太让人满意的实施例不在本公开的范围之外且对于特定应用可以是期望的。

Claims (22)

1.一种用于升压发动机的滤罐吹扫系统的紧凑的引射器，其包括：

凸缘；

联接到所述凸缘的文氏管；以及

延伸通过所述凸缘的第一管和第二管，其中：

所述第一管流体地联接到所述文氏管的一端；

所述第二管流体地联接到所述文氏管的喉状部的下游端；

所述引射器包括联接在一起的第一件和第二件；

所述第一件包括所述第一管和所述第二管、所述凸缘以及所述文氏管的上部；并且

所述第二件包括所述文氏管的下半部。

2.根据权利要求1所述的引射器，其中所述凸缘实质上为平面的且所述文氏管的中心线实质上平行于所述凸缘。

3.根据权利要求1所述的引射器，其中：

所述第二管实质上垂直于所述凸缘；并且

所述第一管的中心线和所述第二管的中心线形成锐角。

4.根据权利要求1所述的引射器，其中：

所述第一管的中心线和所述第二管的中心线实质上平行；并且

所述第一管的所述中心线实质上垂直于所述凸缘。

5.根据权利要求1所述的引射器，其中，所述第一件和所述第二件通过声波焊接、超声波焊接、热焊接、振动焊接、感应焊接、激光焊接、热板和红外线焊接中的一种进行联接。

6.根据权利要求1所述的引射器，其中：

所述第一件和所述第二件通过围绕所述第一件和所述第二件的外围布置的多个卡扣连接件进行联接。

7.根据权利要求1所述的引射器，其中：

所述文氏管包括会聚部段、所述喉状部和发散部段，所述第一管流体地联接到所述会聚部段；并且

所述喉状部发散。

8.根据权利要求1所述的引射器，其中，所述发散部段的以下特性中的至少一个存在：

所述发散部段的中心线相对于所述凸缘向下稍微成角度；以及

所述发散部段具有靠近所述喉状部的圆形横截面和接近所述发散部段的出口的扁平的圆的横截面。

9.一种用于升压发动机的引射器系统，其包括：

空气系统部件；

联接到所述空气系统部件的引射器，所述引射器包括：

第一件，所述第一件具有第一管、第二管、带有围绕外围的表面的凸缘、以及文氏管的第一部分；以及

第二件，其联接到所述第一件且包括所述文氏管的第二部分。

10.根据权利要求9所述的引射器系统，其中，所述第一件和所述第二件通过焊接、卡扣和机械紧固件中的一种被连接。

11.根据权利要求9所述的引射器系统，其中：

所述空气系统部件限定开口，所述开口具有围绕所述开口的表面；

所述引射器的所述凸缘具有与所述空气系统部件的所述表面交接的表面；并且

所述引射器的所述表面被焊接到所述空气系统部件的所述表面，其中所述引射器的所述文氏管位于空气气道里面。

12.根据权利要求9所述的引射器系统，其中：

所述引射器的所述文氏管包括会聚部段、喉状部和发散部段；

所述会聚部段的中心线和所述喉状部的中心线实质上平行于所述凸缘；并且

所述发散部段的中心线从所述凸缘的平面在被认为是流动的方向上向下倾斜。

13.根据权利要求9所述的引射器系统，其中，所述空气系统部件是空气滤清器箱和进气空气气道中的一种。

14.根据权利要求9所述的引射器系统，其中，当所述第一件联接到所述第二件时，通过以下方式中的一种提供所述第一件和所述第二件之间的密封：

设置在所述第一件和所述第二件的接口表面上的粘合材料；以及

在所述接口表面中的至少一个中的凹槽，其中O型圈被布置在所述凹槽中。

15.一种用于升压发动机的滤罐吹扫系统的引射器，其包括：

凸缘；

联接到所述凸缘的文氏管，所述文氏管包括会聚部段、喉状部和发散部段；

第一管，其在所述会聚部段的上游流体地联接到所述文氏管；

第二管，其在紧邻所述喉状部的下游流体地联接到所述文氏管；以及

进气系统部件，其限定开口且具有在所述开口的外围处的表面，其中：

所述凸缘的外围具有表面；并且

所述凸缘的所述表面连接到与所述进气系统部件相关联的所述开口的所述表面。

16.根据权利要求15所述的引射器，其中：

所述引射器由两个件组成，所述两个件通过焊接连接和卡扣连接中的一种进行联接；

所述第一件包括所述第一管、所述第二管、所述凸缘和所述文氏管的第一部分；并且

所述第二件包括所述文氏管的第二部分。

17.根据权利要求16所述的引射器，其中，所述引射器的所述两个件中的一个具有裙部，所述裙部从所述引射器的外围延伸，从而提供对接焊接和剪切焊接以及用于组装的导向器。

18.根据权利要求15所述的引射器，其中，所述引射器通过以下项中的一者制成：喷射模制、3D打印、铸造、真空成型、吹塑成型、旋转注塑法、树脂传递模制和从坯件机加工。

19.根据权利要求15所述的引射器，其中，所述发散部段的中心线从所述文氏管的所述会聚部段的中心线偏移。

20.根据权利要求15所述的引射器，其中：

所述进气空气部件是进气空气气道和空气滤清器箱中的一种；

所述引射器通过以下项中的至少一种被连接到所述进气空气部件：焊接、螺钉、机械紧固件、铆钉和粘合剂。

21.根据权利要求15所述的引射器，其中，以下项中的至少一种：

所述第一管的中心线与所述凸缘的平面形成锐角；以及

所述第二管的中心线与所述凸缘的平面形成锐角。

22.根据权利要求15所述的引射器，其中，靠近所述发散部段的出口端处，下凹部延伸到所述发散部段的流动路径中。